人类大脑的形状在10万年内发生变化了吗?

来源: https://www.mpg.de/11883269/homo-sapiens-brain-evolution

发布日期: 2018-01-27

德国马普进化人类学研究所的研究人员通过研究发现,智人的大脑形状在10万年前到3.5万年前之间经历了从细长到圆润的演化。这种形态上的变化与大脑的大小无关,且与基因变化有关。研究还表明,这种大脑形状的变化可能促进了艺术品和象征性行为的发展。

2017年,德国马普进化人类学研究所的研究人员在摩洛哥Jebel Irhoud遗迹发现了最早的智人化石,将智人的化石记录向前推进到30万年前,这比之前埃塞俄比亚出土的智人遗骨还要早10万年。Jebel Irhoud的化石与来自南非Florisbad和19.5万年前的Omo Kibish的头盖骨一起,共同记录了非洲大陆智人的早期进化的阶段。现代人(蓝)和拉沙佩勒索的尼安德特人(红)的大脑形状差异。

在《科学进展》上发表的一篇新论文中,这一来自马普研究所的研究团队进一步揭示了智人在大脑进化方面的新发现。古人类学家Simon Neubauer、Jean-Jacques Hublin和Philipp Gunz用微型计算机断层扫描技术来创建与大脑的大小和形状近似的颅腔模型。他们记录了在智人大脑逐步从细长转为圆润的变化。这个过程中有两个特点特别突出:颅顶骨和颅顶骨的凸起。

根据地质年代测定,发现随着时间的推移,智人的化石越来越接近现代颅骨的形态。只有3.5万年以内的化石显示出与现代人相同的大脑形状,这意味着现代人类大脑的形态演化是在10万年前到3.5万年前之间的某段时间内完成的。重要的,这种形态上的变化与大脑的大小无关,即使在摩洛哥的Jebel Irhoud遗迹发现的最古老的智人化石,其大脑的体积也在现代大脑的大小范围内。

尽管如此,大脑化石的缺乏意味着科学家不得不依靠脑壳数据进行研究。但这些数据并不能直接测量大脑的形状,因此我们很难确切地知道人类大脑是如何以某种速率一步步变成现在圆润的样子的。据估计,这种变化约发生在5万年前,逐渐过渡形成的圆形大脑或许刺激着大量神经的重构。研究人员猜测,这种认知重构可能让艺术品和其他形式的象征性行为开始在石器时代盛行。

2016年,由同样来自德国马普进化人类学研究所的遗传学家Matthias Meyer发表在《自然》杂志的一项基因研究中显示,从古DNA的研究我们可以推测,自60多万年前从尼安德特人分化出来的智人来说,参与大脑发育的基因发生了变化。这一结论与新的研究发现一致。

他们累积了越来越多的考古和古人类学证据,来证明智人是一支具有深厚的非洲根源,并在行为现代化、大脑组织、和潜在大脑功能中有着长期缓慢变化的演化物种。

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